基于 PDCA 閉環(huán)模式的案例教學(xué)法在工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固課程中的應(yīng)用

摘 要 文章分析了工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固課程的教學(xué)特點(diǎn)與現(xiàn)狀，介紹了案例教學(xué)法的概念及特色，并貫穿課前、課中及課后整個(gè)教學(xué)過(guò)程，開(kāi)展了基于PDCA閉環(huán)模式的案例教學(xué)法應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固課程教學(xué)中的探索?；赑DCA閉環(huán)模式的案例教學(xué)法在該課程中的應(yīng)用有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，改善了教學(xué)效果，深化了學(xué)生對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)、鑒定與加固技術(shù)的認(rèn)知，明確了該課程對(duì)當(dāng)前建筑行業(yè)的重要性。同時(shí)，該教學(xué)方法提高了學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題以及理論聯(lián)系實(shí)際的能力，為后續(xù)土木專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)提供了新思路。

關(guān)鍵詞 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固；PDCA閉環(huán)模式；案例教學(xué)法

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2025.01.012

The Application of Case Teaching Method based on PDCA Closed-Loop Mode in the Course of Engineering Structure Identification and Reinforcement

HUANG Xiaoxu， HU Biao， LI Zhongliu

（College of Civil and Transportation Engineering， Shenzhen University， Shenzhen， Guangdong 518060）

Abstract This article analyzes the teaching characteristics and current situation of the course \"Engineering Structure Identification and Reinforcement\"， introduces the concept and characteristics of case-based teaching method， Based on plan-do-check-action （PDCA） closed-loop model which runs through the whole teaching process before， during and after class， this paper explores the application of case teaching method in this course. and explores the application of case-based teaching method in the teaching of \"Engineering Structure Identification and Reinforcement\" throughout the entire teaching process before， during， and after class. The application of case teaching method in this course effectively mobilized students' initiative and enthusiasm for learning， improved teaching effectiveness， deepened students' understanding of civil engineering structure detection， identification and reinforcement technology， and clarified the importance of this course to the current construction industry. At the same time， this teaching method enhances students' ability to think independently， analyze problems， solve problems， and integrate theory with practice， providing new ideas for the subsequent teaching of civil engineering courses.

Keywords Engineering Structure Identification and Reinforcement; PDCA closed-loop mode; case teaching method

黨的十八大以來(lái)，我國(guó)城鎮(zhèn)發(fā)展邁上新臺(tái)階。截至2022年底，我國(guó)既有建筑面積接近700億平方米[1]。我國(guó)城市發(fā)展已從增量規(guī)劃轉(zhuǎn)向存量規(guī)劃，以高質(zhì)量發(fā)展為目標(biāo)的既有建筑結(jié)構(gòu)加固改造與性能提升是當(dāng)前建筑領(lǐng)域的主要工作，也是建筑可持續(xù)發(fā)展的重要部分。在此背景下，為適應(yīng)建筑行業(yè)及當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的需求，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題以及理論聯(lián)系實(shí)際的綜合能力，培養(yǎng)新工科背景下具備大土木學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí)及素養(yǎng)的人才，有必要對(duì)工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固課程教學(xué)進(jìn)行改革。本文結(jié)合工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固課程教學(xué)特點(diǎn)與現(xiàn)狀，從社會(huì)及行業(yè)需求出發(fā)，開(kāi)展了基于PDCA閉環(huán)模式的案例教學(xué)法應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固課程教學(xué)的探索，旨在改善教學(xué)效果，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

1 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 教學(xué)內(nèi)容多，知識(shí)體系復(fù)雜

工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固是土木工程專(zhuān)業(yè)研究生的必修課，課程內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)檢測(cè)、鑒定與加固的理論、方法和技術(shù)等。深圳大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我?！保┰撜n程共32學(xué)時(shí)，安排在研究生一年級(jí)下學(xué)期。該課程內(nèi)容多，知識(shí)體系復(fù)雜，涉及概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理以及新材料、新結(jié)構(gòu)等知識(shí)；同時(shí)，課程中晦澀的理論知識(shí)、抽象的工程技術(shù)以及復(fù)雜的檢測(cè)設(shè)備，也加大了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。

1.2 教學(xué)方法傳統(tǒng)，影響學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

課堂講授法是目前工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固課程主流的授課方式。這種灌輸式的教學(xué)方式側(cè)重于理論知識(shí)的講解，缺乏實(shí)際工程案例的支撐，學(xué)生所學(xué)到的知識(shí)通常難以通過(guò)實(shí)踐來(lái)鞏固、加深理解，知識(shí)點(diǎn)遺忘較快，教學(xué)效果不夠理想。同時(shí)，在“以教師為中心”的灌輸式教學(xué)中，課堂教學(xué)氛圍沉悶，教師對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)不足，學(xué)生課堂參與感低，學(xué)習(xí)積極性不高[2]，主動(dòng)學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)，難以較好地培養(yǎng)工程思維能力。

1.3 課程脫離實(shí)際，考核方式片面

土木工程結(jié)構(gòu)的檢測(cè)、鑒定與加固技術(shù)具有明顯的實(shí)踐導(dǎo)向性[3]，而當(dāng)前教學(xué)模式下學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足、缺乏對(duì)實(shí)際工程項(xiàng)目的了解，難以將理論知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題，導(dǎo)致理論與實(shí)踐的脫節(jié)。這種脫節(jié)也進(jìn)一步限制了學(xué)生將課程知識(shí)有效轉(zhuǎn)化為職業(yè)技能，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的滿(mǎn)意度和認(rèn)可度下降，對(duì)工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固在當(dāng)前建筑可持續(xù)發(fā)展中的重要性認(rèn)識(shí)不足。此外，當(dāng)前的教學(xué)評(píng)價(jià)方式注重期末測(cè)試成績(jī)，忽視了平時(shí)教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力的全面評(píng)估，導(dǎo)致學(xué)生忽視自身的全面發(fā)展[4]。

2 基于PDCA閉環(huán)模式的案例教學(xué)法的教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 案例教學(xué)法的定義

案例教學(xué)法起源于1870年的哈佛法學(xué)院，是一種側(cè)重于使用真實(shí)或模擬案例為教學(xué)材料的教學(xué)方法[5]。在案例教學(xué)中，教師不再是單純的知識(shí)傳授者，而是課堂的設(shè)計(jì)者和推動(dòng)者，教師通過(guò)選取或設(shè)計(jì)沒(méi)有特定答案的案例，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)素材和思考空間，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)參與課堂分析、討論和反思。案例教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的積極參與和主動(dòng)思考，它的過(guò)程是一個(gè)反復(fù)互動(dòng)的過(guò)程，通過(guò)討論與交流，有助于學(xué)生加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，提升自己獨(dú)立思考、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，進(jìn)而提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，為以后的職業(yè)生涯提供有力支持。

2.2 基于PDCA閉環(huán)模式的案例教學(xué)法的設(shè)計(jì)

案例教學(xué)法以學(xué)生為中心進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，注重團(tuán)隊(duì)協(xié)作與討論，其中教師是課堂的主要推動(dòng)者，學(xué)生是課堂的主要參與者[6]。為了能更好地實(shí)現(xiàn)學(xué)生和教師之間的溝通及課程教學(xué)效果的反饋，本課程提出了基于PDCA閉環(huán)模式的案例教學(xué)法，如圖1所示，案例教學(xué)法的實(shí)施框架主要包括：Plan（明確需求和案例準(zhǔn)備）-Do（教學(xué)執(zhí)行和案例講解）-Check（課后評(píng)估和案例反思）-Act（教學(xué)改進(jìn)和案例完善），即將案例教學(xué)融入PDCA循環(huán)流程，從而貫穿課前、課中和課后整個(gè)教學(xué)過(guò)程。

圖1 案例教學(xué)法流程示意圖

3 基于PDCA閉環(huán)模式的案例教學(xué)法在工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固課程中的實(shí)踐

3.1 基于PDCA閉環(huán)模式的案例教學(xué)法的執(zhí)行

作為土木工程碩士研究生培養(yǎng)方案中的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固要求學(xué)生系統(tǒng)地掌握結(jié)構(gòu)檢測(cè)、鑒定和加固技術(shù)等相關(guān)知識(shí)，能夠用所學(xué)知識(shí)解決工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定與加固問(wèn)題、保證結(jié)構(gòu)服役安全性、促進(jìn)建筑可持續(xù)發(fā)展。為此，該課程基于PDCA閉環(huán)模式，逐步引入案例教學(xué)法，以培養(yǎng)新工科背景下復(fù)合型、高層次、創(chuàng)新型工程技術(shù)人才的社會(huì)需求為宗旨，努力培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題以及理論聯(lián)系實(shí)際的綜合能力。圖2（P40）為基于PDCA閉環(huán)模式的案例教學(xué)法在工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固課程中的實(shí)施方案示意圖，具體闡述如下。

3.1.1 Plan（明確需求和案例準(zhǔn)備）

該環(huán)節(jié)是PDCA閉環(huán)模式下案例教學(xué)法的基礎(chǔ)，需要教師和學(xué)生共同準(zhǔn)備和執(zhí)行。教師根據(jù)課程內(nèi)容選擇具有典型性、啟發(fā)性和時(shí)效性的工程案例（如表1所示，P40），課前通過(guò)課程微信群給學(xué)生介紹案例的重點(diǎn)，提供適當(dāng)?shù)膮⒖假Y料（如紀(jì)錄片、新聞、知乎、嗶哩嗶哩等），設(shè)置適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)（如平時(shí)成績(jī)）鼓勵(lì)學(xué)生、激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)規(guī)劃并分配好課堂時(shí)間。而學(xué)生則需要提前閱讀案例材料、補(bǔ)充查閱相關(guān)資料或走訪周邊相關(guān)工程，了解案例背景，結(jié)合課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)深入剖析案例細(xì)節(jié)，主動(dòng)探索尋求答案。在該環(huán)節(jié)中，學(xué)生的主觀能動(dòng)性、獨(dú)立思考以及信息獲取的能力可得到有效鍛煉，同時(shí)，也促使教師不斷深化對(duì)課程內(nèi)容的理解、更新課程內(nèi)容范圍，以及對(duì)教學(xué)方法的思考。

3.1.2 Do（教學(xué)執(zhí)行和案例講解）

該環(huán)節(jié)是PDCA閉環(huán)模式下案例教學(xué)的執(zhí)行環(huán)節(jié)，是“授之以漁” “點(diǎn)燃一把火”的核心。首先，教師通過(guò)視頻、PPT等多種形式，結(jié)合實(shí)際工程資料，在課堂中簡(jiǎn)要介紹工程案例的背景及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)等。其次，教師積極、耐心引導(dǎo)學(xué)生分組討論、相互交流，剖析工程案例發(fā)生的原因，探討各解決措施（如檢測(cè)方法、鑒定流程、加固手段）的合理性，并結(jié)合思政點(diǎn)梳理工程案例的啟發(fā)性。最后，教師對(duì)與課程相關(guān)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)講解，深化學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解以及對(duì)工程案例的思考。該環(huán)節(jié)的探討及分享，不僅活躍了課堂氛圍、加強(qiáng)了師生交流，同時(shí)也有效培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提升了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的個(gè)人綜合素質(zhì)，強(qiáng)化了學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神。

3.1.3 Check（課后評(píng)估和案例反思）

該環(huán)節(jié)是PDCA閉環(huán)模式下案例教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。首先，教師對(duì)所選取的工程案例進(jìn)行深入的剖析與提煉，構(gòu)建清晰的思維導(dǎo)圖，系統(tǒng)歸納并拓展相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生鞏固課程內(nèi)容、深化對(duì)案例的理解。其次，教師根據(jù)學(xué)生的參與度和討論質(zhì)量對(duì)課堂成效進(jìn)行評(píng)估，以課后作業(yè)或報(bào)告的形式督促學(xué)生進(jìn)行自我總結(jié)與反思。該環(huán)節(jié)不僅是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果的手段，更是完善個(gè)人知識(shí)系統(tǒng)、提升解決問(wèn)題能力的重要途徑，也是提升教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)復(fù)合型高素質(zhì)人才的重要舉措[7]。

3.1.4 Act（教學(xué)改進(jìn)和案例完善）

該環(huán)節(jié)是形成PDCA模式下案例教學(xué)法閉環(huán)、完善案例教學(xué)法的關(guān)鍵。教師根據(jù)教學(xué)效果和課堂情況，更新、完善教學(xué)案例，引導(dǎo)研究生關(guān)注技術(shù)前沿、時(shí)事熱點(diǎn)、工程倫理，并融入正確的價(jià)值觀和世界觀。而學(xué)生則需要以課后作業(yè)或報(bào)告的形式，鞏固自己在案例學(xué)習(xí)中獲得的知識(shí)，加深對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解，提升“舉一反三”的能力，明確該課程對(duì)當(dāng)前建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要性，同時(shí)，進(jìn)一步強(qiáng)化工程倫理以及精益求精的大國(guó)工匠精神。

3.2 基于PDCA閉環(huán)模式的案例教學(xué)法的效果評(píng)價(jià)

3.2.1 學(xué)生反饋評(píng)估

①結(jié)合貫穿課前、課中、課后的PDCA閉環(huán)模式，以真實(shí)工程項(xiàng)目為背景的案例教學(xué)法授課方式有效地調(diào)動(dòng)了碩士研究生的學(xué)習(xí)積極性，巧妙地將抽象的理論知識(shí)、晦澀的工程技術(shù)以及檢測(cè)設(shè)備嵌入具體的工程案例中，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)從理論到實(shí)踐的跨越式遷移。真實(shí)的工程項(xiàng)目案例，為學(xué)生構(gòu)建了直觀、生動(dòng)的學(xué)習(xí)情境，極大地激發(fā)了學(xué)生的好奇心和探索欲望，提升了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。

②案例教學(xué)法中所選的實(shí)際工程案例緊扣課程知識(shí)點(diǎn)，從社會(huì)及行業(yè)的需求出發(fā)，顯著加深了學(xué)生對(duì)工程檢測(cè)和加固知識(shí)的理解，提高了學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力，學(xué)生普遍認(rèn)為該課程實(shí)用性強(qiáng)，是一門(mén)有趣、有用的課程。

3.2.2 教師總結(jié)分析

①案例教學(xué)法源自西方，實(shí)施效果卻因?yàn)橹袊?guó)的傳統(tǒng)文化受到了限制，西方鼓勵(lì)個(gè)性，而中國(guó)強(qiáng)調(diào)集體，學(xué)生不善于、不主動(dòng)表達(dá)自己的看法，導(dǎo)致課堂討論廣度和深度有限。因此，基于PDCA閉環(huán)模式，激發(fā)學(xué)生在教學(xué)全過(guò)程的參與熱情是最大化案例教學(xué)效益的關(guān)鍵。

②鑒于學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備尚淺且工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有限，需要選擇合適的案例，以激發(fā)學(xué)生的探索欲，確保他們有能力和興趣參與課堂討論。倘若案例超出學(xué)生的認(rèn)知范疇時(shí)，則會(huì)削弱學(xué)生參與案例分析的積極性。因此，選擇學(xué)生熟知、社會(huì)影響大、且有啟發(fā)意義的工程案例是案例教學(xué)法的基礎(chǔ)。

③學(xué)生在討論時(shí)有時(shí)會(huì)陷入對(duì)細(xì)節(jié)的糾結(jié)，導(dǎo)致偏離主題，影響教學(xué)效益。因此需要老師在課中給予糾正，引導(dǎo)學(xué)生聚焦于核心議題。在最后，土木工作為一門(mén)高度實(shí)踐性和經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)向的學(xué)科，其鑒定、檢測(cè)和加固往往遵循明確的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，限制了案例教學(xué)法在課程中對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力和批判性思維的培養(yǎng)。

3.2.3 學(xué)習(xí)成效評(píng)估

為了深化PDCA閉環(huán)模式下案例教學(xué)改革，提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量，2023—2024學(xué)年第二學(xué)期末對(duì)51名碩士研究生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，結(jié)果如圖3所示。調(diào)查結(jié)果表明，79.3%的學(xué)生認(rèn)為基于PDCA閉環(huán)模式的案例教學(xué)法顯著提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，93.1%的學(xué)生表示該教學(xué)方法有效，認(rèn)為所選案例具有代表性和實(shí)用性。此外，該教學(xué)方法還促進(jìn)了學(xué)生多方面能力的提升，包括自主收集材料（75.9%）、獨(dú)立思考（72.4%）、溝通表達(dá)（51.7%）、傾聽(tīng)反饋（48.3%）及批判性思維（48.3%）等能力。以上調(diào)查數(shù)據(jù)表明，基于PDCA閉環(huán)模式的案例教學(xué)法在工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固課程教學(xué)改革中取得了顯著成效，從社會(huì)及行業(yè)需求出發(fā)，為新工科背景下培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才提供了新思路。

4 結(jié)論

本文通過(guò)深入分析工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固課程的教學(xué)現(xiàn)狀，引入基于PDCA閉環(huán)模式的案例教學(xué)法教學(xué)模式，結(jié)合該教學(xué)方法的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，貫穿課前、課中及課后整個(gè)教學(xué)過(guò)程，開(kāi)展相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)?；赑DCA閉環(huán)模式的案例教學(xué)法有效提升了課程教學(xué)效果和質(zhì)量，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性，加深了學(xué)生對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)的認(rèn)可度，同時(shí)，也潛移默化地提高學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題及理論聯(lián)系實(shí)際的能力，強(qiáng)化了學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)了學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神。實(shí)踐結(jié)果表明，在“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念指導(dǎo)下，基于PDCA閉環(huán)模式的案例教學(xué)法在提升學(xué)生知識(shí)掌握和培養(yǎng)綜合素質(zhì)方面取得了顯著的成效，為新工科背景下高校培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才以及工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固等相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)改革提供了新思路和方法。

*通信作者：胡彪

★基金項(xiàng)目：深圳大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目（JG2023111）。

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